大型煤矿基建初期通风管理.pdf

‘ 第卷 」 第期 中国矿 ‘ 山 一 程 一 , ‘ , ‘卜 工程 建 设 ,扩 大型煤矿基建初期通风管理 一一 仃 、 ‘ 一 张安福 淮南矿业集 引潘北煤矿 ,,交徽 淮 南 关键词 煤矿 基建通风 瓦斯 管理 摘要 介绍潘北煤矿建井初期在通 风管理方面存在的问题 和对策 , 论述 大型煤矿在基 本建设初期加强 ‘’ 一通三 防 ”安 全份理的 重要性 , 同时还介绍 了该 矿在通 风管理方面一些特殊措施和管理上的创新 、。 一、、 、 一 、 一 一 一 拜、 一 一。 『、 一 、 一 一 。。 、、, , 。 一 ∀ 一。、 、 , 一 、。一,川 一 , 一 。 、川,一一 。 ,【 一、、 一 一 、 一 。 一 、、一、 一。 、 、一一。 、,。 一 一 一、一 一、一一 一 。 、 ,一 一 文章编号 一 一 一 中图分类号 文献标识 码 收稿日期 一 一 修订日期 一一 作者简介 张 安福 一 , 男 , 安 徽庐江人 , 工程师 , 从事煤矿井下 安全技术管理工作 二十多年 , 发表 论文多篇 。 前言 有人认 为煤矿在 基本建设的初期 , 巷道少 般 多 为六 石巷道 , 瓦斯 涌 出量小 、通 风 系统简单 , 因而 ’‘ 一通气防矿井 通 风 、 防瓦斯 、 防尘 和防灭火 ” 管理〕作既 不 困难 , 也不共 币 要 , 但发生在煤矿基本建设期间 的缺城窄息 、炮 烟熏 人 、 瓦斯 燃烧 或爆 炸 、 放炮伤人 、 着火 、煤 ’瓦斯 突 出等通 风 瓦斯 「故 很 多而且 , 幻于施工条件 、人 员状 况等原 , ‘犷卜 产矿井相 比 , 基本建设 矿井的 “ 一通二防 ” 一 作有许多不同之处本义 以淮南矿 业集团潘 北煤矿 为例 , 对 大型深认月在矿月建设期 间的的通风和瓦斯管理方面存在的问题及解决办法 护以 述 潘北煤矿基本建设概况 潘 北煤矿隶属于安 徽淮南矿 业集团公 司 , 是该集团在 建的对 大型矿井之一 井田内地形平扣 , 采少分区开拓 分 期建设 方式 。 初期 先建设的东区 , 年生产能 力为 万 。 , 建 设工期计 划个 。 东区矿 一 井准备期年 年 正式开工建设 , 一个综 采工作面和一个炮 采 几 作 潘北煤矿矿 井田走 向较 长 , 煤层理藏较 深 , 煤层数日多 , 主要可采煤层有七层 , 矿井采用立井 、 分区开拓 , 主要巷道 采 用集中大 巷 、 分区石门 的布置形式东区 一 业场内设认个 井筒 , 为主井 、 副井 、 风井主井净 直径 , 深 副 井净 直径 , 深 风 井净直径 深 按现 了 ‘ 资料 , 东区达产时瓦斯涌出量约 , 矿井竹按 高瓦斯矿井如 矿 井建设 的每个 一 程 , 包括 临 时 ’程都严 格 按照 “ 一 程 项 目法 ” 实行招 投标经招 投标 , 矿井 毛主要亿井卜 筒及其辅 助 炯室 、部 分 平 巷 , 分 别 由淮南矿 业公司之外的两个 有较 高 第期 张安福 大型煤矿 基建初期通 风管理 资质 的 基建单位作为乙方进行工 程 外 委总 承 包 , 并 各自成立 施 工 项 目部 , 潘北煤矿成立 甲方 项目部 , 对乙方的工 程进度和质量等进行监督和验收 , 同时 委托社 会服务性质的工 程 监 理作为第二方 对工程 进行全过程 、 全方位监控和督管 。 其它井巷工程 也 都由不同的外委施工队承包施工 。 基建期间 “ 一通 三防 ” 管理 该 矿 “ 一 通只防 ” 管理专门机构是在井筒开挖 四个月 后成立的 。 此前 , 井筒施工中的通 风 、 瓦斯管 理 是在甲方非专业人员 的监督下 , 完全由乙方实施 通风设施 的安装 、 维 护和 瓦斯检查 。 新成立 的 “ 通 风 队 ” , 其职责是对全 项 目部 “ 一通三防 ” 工作进行 检查 、监 督 、 指导 , 负责对现场工作直接管理 。 在 “ 一 通二防 ” 业务及 安 全上的定位为 双重 职能 、 双 重身 份既 具有执行职能又具有管理职能 , 既 是 基层单 位又是管理部门 , 既是管理者又是被管理者 。 同 时 , 按照淮南矿业集团公司要求 , 矿井 “ 一 通二防 ” 管理 , 实行 “ 一井一制在 同一 矿井中作业 的各单位 如 甲方和乙方 、 各工种等都实行同一管理制度 ”。 在此模式下 , 乙方施工 项 目部在 “ 一通 三防 ” 方面业 务职责具体为负责施工场所 局部扇风 机 、 风筒等设 施的安装使用 和维护 , 负责放炮 前的停电 、 撤 人警 戒 , 负责或协助防治煤尘与瓦斯突 出措施的实施 积 极 配合通 风 安全部 门对施工场所 进行 “ 一 通气 防 ” 安全检查 , 对查出的安全隐患 , 积极协助 处 理 , 避免事故的发生 。 另外 , 为有效加强对通 风 、 瓦斯等关键 环 节上 的安 全管理 , 实行乙方 “ 三大员瓦斯检查员 、 放炮员 和安检 员 ” 分别归 甲方通 风 队和安 监科 统 一管理 , 此二大 员薪酬 由 甲乙两方分担支付 。 4 基建期间通风与管理瓦斯存在问题 4 .1 井筒施工 期 间的现场 问题 4.1.1 井筒中风 筒安设及维护 立井井 筒掘 进 过 程 中 , 作 业空间有 限 , 使用设 备 、 设施多 , 对井筒 中风筒的 安设和维 护带来极 大 不便 。 潘 北煤矿三井筒在掘进施工 过 程中 , 风筒使 用中出现 了 一些问题 。 l 立井井筒 中风筒下垂 , 接头处易脱节 , 井筒 越 深 脱落次 数 越 多 , 而 且 在 井 筒 中更换 、 修补 风 筒 难 度大 、 时间长 , 为此有时需要停局扇停风 , 对 安 全 和 生产影 响比较大 。 2为将风 筒 梆扎到 井筒 中钢丝绳上 , 在 风 筒 接头处 加一短铁皮风筒 。 铁皮风 筒是乙方 施 1 .单位 手工制作 , 普遍存在成型差 、 直径偏小 问题 , 其两端 防滑采用8 铁丝箍焊 , 凸 出太少 , 接头处难以扎 “ 毛 , 这 也 是风筒易脱节的原因之一 、 3 上 述 加铁风筒的接头 方式增 加 了接头数缺 , 且 风筒套到铁风筒上后 , 只用粗铁丝 8 , 铁丝 简单 捆扎 , 所以接头处 漏 风大;铁风筒 改径 太小 , 增 加J’ 阻 力 。 4井筒中放炮震 动大 , 容易造 成风筒烂 洞 和 脱节 。 5 井筒稳绳摆 动 大 , 罐雨伞易将风筒挂烂或 脱节风筒在井筒中离吊罐越远越好 6 井筒施工中需频繁起落吊盘 , 在此操作过 程中需 人 工同时处 理许多管线 , 稍有不慎 , 便出 现 吊盘将风筒挂烂 、挣 脱节 的现象 。 该矿副立 ;1 揭 煤 时曾出现吊盘将其上方 130m处 风筒挣脱 , 接 着又 提罐 , 罐雨伞将风筒刮 烂 , 为此 更换风筒影响生产 近11个小 时 。 4 . 1 2 井筒滑模套壁期间的通 风 由于在井筒滑模套壁前 , 未能制定出有效 的通 风 问题 解决方案 , 致使在井筒滑模套壁期间 , 风筒 接不到底 层 盘上 方 和下 方 , 风筒出 日只能在较远处 通 过工作盘上的预 留孔 向下送人很小的风 量 .从 而 使 一 r 作盘 和 底 盘 之 间 处 于微风 状 态 , 气温高 , 作业 环 境 差;底盘以下 处于无 风状 态 , 安 全上存在隐患 、 后采用 工作盘 上设小局扇向工作盘与底盘 之间送 风 , 虽然能改善工作盘与底盘间的通 风条件 , 但这 种做法 既不符合规定 , 也增加了噪 音污染 4.1.3 安 全监测监控方面的问题 潘 北煤矿二井筒在施 工过 程 中 , 瓦斯 监 测 监控 系 统 故 障 频 繁 , 如 监控 探 头信号传输 中断 、 数低异 常庵升 俗称 “ 高报 ” 现象而且还有一种奇怪 现 象 在 揭煤 的井筒故障多 , 反之故障很少 , 其频 繁度 明显比一般生产 矿 井多 。 通过 现场处理和分析 , 发生 的原因主要有3个 〔 1 井筒淋水大 , 环境差 , 探 头和接 线 盒易进 水 , 引起 “ 高报 ”, 这种故障 占大多数 、 2 井筒放 炮一 次 就要 起落吊盘一次 , 在井 底 出 研 过程中 , 吊盘也 会上下 左右频繁晃动 , 而将监测信 号 电缆磨破 , 造 成故障 。 3 在建井 初 期 , 监控维护人 员没有现场经验 , 从 而 影 响 安 全 监 测 系 统 在瓦斯管理作用上的 发 挥 。 中国矿 山工程 20 6年第35 卷 4.1.4 井筒揭煤中的问题 按照规定和对照邻近 矿井 , 作为潘北煤矿井最 先施 工的气井筒 , 揭穿所有煤层都采取 了综合防治 煤尘与瓦斯突 出措施 。 与石门揭煤等情况 相比 , 井 筒揭煤存在以下问题和 困难 施工现场空间小 、 施 工条件差 , 立钻施 工排渣难 、 进度慢;下向立钻孔 容易 积水 、 积 淤 泥 , 封孔难 , 难以测准瓦斯压力值 ; 瓦斯压 力值测定时间长 , 对工期影响大;放炮后 验炮风险大 。 放炮时 , 瓦斯传感器需放到吊盘上保 护 , 如果炮后吊盘以下风筒脱节 , 造成瓦斯大量 积 聚 , 瓦斯传感器难以反映 。 炮后 验炮时 , 井下 无 电 , 电信号 不能使用 , 只是凭放炮前在钢丝绳上做的标 记来确定吊桶下放位置 , 如有异常 , 上下 联系困难 , 有造成熏人甚至窒息事故的可能 。 4 .2 井筒短路 贯通 后的通风 l 在立井井筒到底以平巷贯 通 后 , 在相当一 段 时间内回风井 尚不具备抽风机投人运转的条件 , 不能形成完善的通 风系统 , 给通 风瓦斯管理造成困 难和安全隐患 。 2井底车场巷道密集而短 , 巷道开窝贯通 频 繁 , 相 应 地通风系统的建立 调 整也 频繁 , 而 且巷道 短 , 风门安设 和维护 困难 。 4 .3 施工人员 问题 参加只井筒建设 的外委施工 人 员 , 大多数对 “ 一通只防 ” 知 识不了解 , 特别是参加揭煤的 人 员 , 以前大多从未进行过与防突有关的工作 , 防突 知识 非常缺乏 , 防突意识非常淡薄 。 所有 这些 , 均给井筒 建设中的 “ 一 通只防 ” 安 全管理带来极大的 困难 。 施工单位管理 人员 不 重 视 “一通 只防 ” 工作 , 对通 风 质 量方 面的问题常常置 之 不 理 , 因 而 , 现场问 题 难以及时有效地解决 。 由于矿井建设工期要求非 常紧 , 加上 甲乙双 方 约束机制不 是十分健全 , 对乙 方的违规行为难以得 到有 效监 控 , 从而在通风 管 理 上增 加了 “ 一通二防 ” 安全 管理 的难度 。 5 上述问题解决对策 5.1 立 井井筒中的风筒易 脱节的解决 甲方通风管理 人 员积极 与乙方探讨风筒 维护 及 矿 井 “ 一通三防 ” 管理 问 题 , 并安排人 员 协 助管理 井筒中风筒 。 在采取 相 应安全措施前提 下 , 允许放 炮时和起落 吊盘时短时 间停用局扇供风 。 改进 风 筒接头方式 。 调整井筒中吊挂风筒 的钢丝绳位置 , 避 免 吊罐碰 刮风筒 。 5 .2 井筒滑模套壁期间的通风 问题 在井筒滑模套壁开始前的吊盘加I旧寸 , 在吊盘 中心附近的合适位置 加焊一硬质风筒 , 使硬质风筒 穿过工作盘 和工作盘下 面的底 盘 。 在井筒中底 盘拼 装前 , 在底盘下的硬质风筒上接 3 0 50m 风筒若用 软质风筒 , 还应加设钢丝绳及 坠陀 固定 , 防止软质 风筒摆 动大 。 工作盘与上层 盘之 间用软质风筒直接 联接 , 必 要时还需加设硬质弯头 。 5 .3 安全监 测监控问题 通过对进水原 因分析 , 摸索出对接线盒处电 缆和监测探头吊挂新 方法 。 即在监 测 电缆接线盒 处 采用 “ N 形接头塑料袋 ” 捆扎吊挂法 , 对监测探头采 用 “倒 U形十塑料袋 ” 吊挂法 和采用加 盖防水罩 对 长时间可以不打开的接线盒 , 采用 矿用 电缆补 胶 I i 1 封 。 对 吊盘上电缆经常整理 , 确保吊挂和堆 放 整 齐 。 对有可能发 生摩擦处加 设保护套 。 采取多种 形 式对监 测维护人 员 进行 业 务培 训 , 同时通 过 现场经 验积累 , 尽快提高维护 人 员处理现场问题的能力 5 . 4 井筒揭煤 l 钻孔施工期间井筒内不能 与其它I’ . 作平行 作业 , 要求尽量缩短钻孔 时间 , 应做到如 下儿点 若有2个以上钻孔 , 安排多台钻机同时作业若施 工数量较多的排放钻孔 , 要提前计划好施工顺序 , 避 免钻机之 间互 相影响 。 选择适合井底 施工条件和 岩性 的钻机 和钻具 , 并备足合适 的配件 。 安排业务 熟练的专业 人员施工 , 并制定严 格 的奖惩措施 司 钻 人 员 要熟悉 , 严 格 按 设计的参数施 一「, 并加 强 现 场跟班和督收工作 。 为方便钻进和取煤样 , 在条件 允许时将井筒揭煤前探孔 设计为水平或具有 一 定 倾角 。 2 测 压 和抽采钻孔 在封孔 前 , 用压风将井底 和钻孔 内积水 、 淤泥排 尽 , 快速 封 孔 , 片 一 采用主动法 测压 , 缩短测压时间 。 3 选 用专用 取煤器取煤样 。 专用 取 煤 器钻 机 起钻时 钻杆不会敲 砸煤样而使其掉落 , 取芯管 在钻 机起钻 时钻杆敲砸煤样 易掉落而导 致取 样失 败 ‘ 4 为避免井筒揭煤放炮后验炮 时 瓦斯熏人事 故 的发 生 , 在 炮后30分 钟 内 , 通过瓦斯 传感器确 认 无异常 , 验炮 前还必 须由救护队员携带呼吸器和对 讲机 下井察看 。 救护 队 员先 下到吊盘上 , 从 吊 盘 L 观察井底通风情况后 , 视情形决定 如何下 到井底 5 . 5 井筒短路贯 通后通风问题 川 在每次巷 道 贯通前 , 充 分 考 虑各种因素的 第6期张安 福 大型煤矿 基建初期通风 管理 影响 , 提前制定多套方案和准备工作 , 应对各种可 能出现的情况 。 贯通时和贯通 后 , 安排有经验 的通 风管理人 员在井下 现场交接班 , 随时掌握巷道中的 风量和瓦斯变化 。 2充分利用冬季井上下 温差大 、 自然风 压大 的有利 条件 , 在井筒底部水平巷道初期 , 通 过 逐步 减少其中一个井筒风井向井下供风量 , 同时尽可 能增 大 出风井井 口通 风断面方法 , 达到 自然通 风的 效果 。 根据实测 , 潘 北煤矿副井和 风井在 一6 5 O m 短 路贯 通 后 的数月中 , 贯 通 处平 巷中风 量初期最小 60Om3 /min , 后期达900 一 1I O 0m 3 / m in , 可以满足 地 面 通 风机安装前的通风安全要求 。 3 从矿井建设施 工安排上 , 要 注意尽快建立 机械式通 风的正规通 风系统 。 5 .6 施工队伍问题 l 按 照 双方签定的合同和有关规定 , 尽 早制 定和经常完善对外委施工 队的管理规 定 和制度 , 明 确双方责任 , 并严格执行 。 2 实行准人制度 , 严把外委队伍进人关 , 同时 对外委施 工 人员实行档案信息管理 , 参与外委施工 单位薪酬管理 。 3 在生产和生活上为外委队伍创造良好的条 件 , 技术管理上积极指导和 主动帮助开展 安 全技术 培训 , 把外委施工 队作 为本矿基 层单位之 一对待 , 从各方面各环节 , 切实帮助解决实际 困难 。 4 要求 外委施 工 队在每一管理 层 明确 一 通 三防 ” 责任人 , 以便甲乙双方日常f作交流与联络 6 结语 近年来 , 随着浅部煤炭资源 的日益减少和煤炭 资源管理 的不断加 强 和 规范 , 新矿井建设向大型 化 、深 井 化方向发 展 。 潘 北煤矿在深部矿 ;1建设 , , 的通 风 瓦斯管理 对其它矿井建设有一定 的借鉴作 用 。 l 随着 井筒延深 , 风筒管理 更 加需要引 起 币 视 , 加强日常维护 ;同时要加强 对 机械 、 电气设备的 检修和维护 , 尽量减少各种事故因素的影响 、 2 矿井建设应以科学的态度 , 不能 为完成f干 务而 不合理 地安排施工顺序 , 否则既 不经济 , 也给 “ 一通三防 ” 安全管理带来诸多困难和安 个隐患 〕 3 在二井筒的 多 次揭煤过 程 ‘ 1 , , 征次揭煤后 均及时 对揭煤过 程中的通风 、 瓦斯及防 突情况 进行 分析总结 , 该总结既可作为其后 揭煤 I’作的 参 考 , 也 可以为今后矿井瓦斯地质研 究提供从础资料 4 及时 收集和 整 理瓦斯 地质 资料 , 为今后矿 井进人生产 阶段提供依据 , 同时要 及早提 出矿井 产 1几 产 时期的瓦斯治理方案 、 5 通过井筒施工特别是几次 揭煤和揭煤前的 防突培训 , 使外委施工 队伍以及本项 日部中过 去未 接触过揭煤工作的有关人 员 的防突知识得 到普遍 提高 , 防突意识得到加强 , 队伍得到锻炼 。 上接第1 6页 时 汽化 水 量 大 , 单台处理能力 大 , 设备布置 紧凑 , 占 地面积 小 , 操作人员 少 。 缺点是 油作燃 料 , 浪费资 源 , 不能单独 干燥浮选硫精矿 , 干燥机结构复杂 。 5 盘式连续干燥机 。 盘式连 续 干燥 机 是 一种 高效的传导型连续干燥设备 。 其独特的结构和工作 原理决定了它具有热效率高 、 能耗低 、 占地 面积 小 、 配置简单 、 操作控制方便 、 操作环境好等特点 , 广泛 适 用于化 工 、 矿 业 、 医药 、 食品 、 农药 、 农 副产品加工 等行业 的干燥作业 。 在各行业使用实践 中深 受好 评 。 该干燥 机有常压 、 密闭 、 真空三大类型 , 1 2 0 0 、 1500 、 2200 、 3 0 0 0 四种规格 , 干燥面 积4 一 1 8 0m 2 , 现 已形 成 系列产品 , 可以满足对各种 物料 进 行 干 燥 的 要求 。 根据干燥试验及各种 干 燥 机 的特 点 , 硫精矿脱 水可选择 滚 筒式 于燥机或盘式连续 } 几燥 机 、 5 结论 l 沉降 、 过 滤试 验 结 果 表明 员 然 硫精 矿 粒 度 细 一32 5目达90以上 , 且精矿中含有 部 分 药 剂 , 但其沉降速 度仍较快 , 容易沉降 。 因此 , 沉降设备选 用一般的浓密机或浓密池 即 . 可 、、 同时 , 硫精矿容易 过 滤 , 选 用一般过 滤机 或 沉降后自然空卜 就 ‘, r以 . 2 硫精矿 干燥脱水 性 能研究 结 果 表 明 一 f燥 温 度105℃和115℃时 , 十燥 约40分钟 , 即 「, r达至 I」 0 . 2以下水 分含量 ;于燥温 度 150℃时 , 于燥 约20分 钟 , 即 可达 到0 . 2以下水分 含量 。 综合考虑 , 十燥 温 度 选择120℃比较合适 。 硫精矿虽然粒度 细 , 但由于 纯 度高 , 基本上不含泥性矿物 , 故燥 速 度快 , 易 十 燥 。 结合硫精矿干燥脱 水设备探 讨 , 一卜 燥 设 备宜选 用 滚筒 式 干燥 机 或 盘式连续于燥 机